Використання ілюстративного матеріалу при виченні розділу “Квантова фізика”

Педагогіка і виховання » Формування квантових уявлень при вивчені фізики в загальноосвітній школі » Використання ілюстративного матеріалу при виченні розділу “Квантова фізика”

Сторінка 5

Дослід Дж. Фрака і Г. Герца підтверджує, що енергія атомів і молекул може змінюватися не безперервно, як у макросвіті (наприклад, під час охолодження або нагрівання), а певними порціями – квантами – стрибкоподібно. З певною мірою наближення цей процес ілюструють стрибкоподібною зміною потенціальної енергії гирі годинника і передавання її маятнику (мал. 1.22 проектують на екран).

Важливо, щоб учні засвоїли дві основні ідеї квантової механіки – ідею квантування та ідею корпускулярно-хвильового дуалізму. Суть ідеї квантування полягає в тому, що фізичні величини, які характеризують мікроб’єкти, за відповідних умов набувають певних дискретних значень; суть другої ідеї в тому, що мікрочастинкам притаманний корпускулярно-хвильовий дуалізм.

Гіпотезу де Бройля про корпускулярно-хвильовий дуалізм експериментально підтвердили в 1927 р. Девісон і Джермер.

Суть їх досліду можна проілюструвати за допомогою мал. 1.23, а. Девісон і Джермер спостерігали дифракцію електронів під час його розсіювання на кристалах (мал. 1.23,б); при цьому дифракційною решіткою була кристалічна решітка. На мал.1.23, а зображено електронно-променеву трубку для дослідження дифракції електронів. Між електродами А цієї трубки прикладено високу напругу. На шляху прискореного електричним полем моноенергетичного пучка електронів розміщено тонку металеву фольгу Ф (). Електрони розсіюються на дрібних, хаотично розміщених кристалах і потрапляють на екран Е, утворюючи дифракційну картину (див. мал. 1.23, б). Утворену картину дифракції електронів (мал. 1. 24, б) порівнюють з дифракцією пучка рентгенівського випромінювання (мал. 1.24 а).

Питання про лазери внесено до програми для ознайомлювального вивчення. Тому важливо в доступній формі розглянути принцип дії та будову лазерів, користуючись мал. 1.25, а, б для випадку трирівневої системи. Зазначають, що в деяких речовин в наборі енергетичних станів є такі збуджені стани, в яких атоми можуть перебувати не , як звичайно, а більший час (порядку ). Ці стани (на мал. 1. 25 – стан ) називаються метастабільними. В таких речовинах є можливість створювати інверсну (надлишкову) заселеність метастабільного енергетичного рівня і цим підсилювати вимушене випромінювання.

На мал.1. 25 зображено: - основний стан, - метастабільний з часом життя порядку , - збуджений стан з часом життя порядку . Якщо речовину лазера (наприклад, рубін) опромінювати фотонами , то певна частина атомів цієї речовини перейде у збуджений стан . З цього стану атоми можуть перейти не тільки в основний стан , а й у метастабільний (див мал. 1. 25, а), внаслідок чого створяться умови індукованого випромінювання. Якщо на підготовлену так речовину напрямити тепер фотони , то внаслідок властивості індукованого випромінювання падаюче випромінювання підсилиться за рахунок переходів з метастабільного стану у стан (див. мал. 1. 25, б).

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7

Це цікаво:

Організація профільного навчання на уроках математики і фізики
Учитель профільної школи зобов'язаний не просто бути фахівцем високого рівня, який відповідає профілю та спеціалізації своєї діяльності, а й мусить забезпечувати: варіативність та особистісну орієнтацію освітнього процесу (проектування індивідуальних освітніх траєкторій); практичну орієнтацію освіт ...

Екологічне виховання учнів початкових класів
Термін "екологія" грецького походження, що буквально означає "вчення про місце проживання". Це наука, що вивчає відносини рослин, тварин і людей до їх середовища та загалом наука про обставини їх життя в природі. Елементи екологічних знань можна знайти в працях багатьох учених, ...

Принципи роботи логопеда з батьками
1) партнерство з батьками – логопед розглядає батьків не як об’єкт свого впливу, а як рівноправних партнерів у логопедичній роботі з дитиною. Завдяки цьому принципу долається дистанція і недовіра, яка часто виникає у батьків до фахівців, і навпаки – вони прагнуть підтримки, допомоги логопеда, присл ...

Інтерактивні уроки

Інтерактивні уроки

На початку ХХІ століття соціокультурний розвиток людства визначив закріплення складної та суперечливої тенденції, що дістала назву глобалізації.

КАТЕГОРІЇ

Copyright © 2020 - All Rights Reserved - www.novapedahohika.com